Pokiaľ ide o uzemňovacie systémy v elektrickej infraštruktúre, výber materiálu uzemňovacej tyče je jedným z tých rozhodnutí, ktoré sa urobia rýchlo na mieste, ale môžu spôsobiť problémy na roky, ak sa urobia zle. Dve najbežnejšie možnosti sú galvanizovaná uzemňovacia tyč a uzemňovacia tyč pokrytá meďou. Obe sú široko používané, obe spĺňajú všeobecné požiadavky NEC 250.52(A)(5) a obe majú svoje miesto v skutočných-inštaláciách. Otázkou nie je, ktorý z nich je všeobecne lepší, ale ktorý je vhodný pre konkrétne podmienky vášho projektu.
Tento článok rozoberá skutočné rozdiely vo výkone, životnosti, nákladoch a riziku, takže sa môžete informovane rozhodnúť skôr, ako prút zapadne do zeme.
Ground Rod
Ako sa vyrábajú jednotlivé typy
A pozinkovaná zemná tyčzačína oceľovým jadrom valcovaným za tepla-, zvyčajne s pevnosťou v ťahu okolo 58 000 psi. Oceľ je potom potiahnutá vrstvou zinku, zvyčajne prostredníctvom procesu žiarového zinkovania- ponorom. Zinkový povlak na štandardnej tyči má hrúbku približne 3,9 mil. Zinok slúži ako to, čo inžinieri nazývajú obetná anóda: koroduje skôr ako oceľ, čím získava čas, kým sa jadro odkryje.
A uzemňovacia tyč s medeným plášťompoužíva za studena ťahané- oceľové jadro vyššej kvality, s pevnosťou v ťahu často presahujúcou 90 000 psi, a potom k vonkajšej strane spája vrstvu medi. Medený povlak má hrúbku približne 10 mil, čo je viac ako dvojnásobok vrstvy zinku na pozinkovanej tyči. Meď sa neobetuje pre oceľ tak, ako to robí zinok. Namiesto toho vytvára stabilnú, nereaktívnu- bariéru, ktorá sa udrží vo väčšine pôdnych prostredí bez toho, aby sa degradovala.
Štrukturálny rozdiel je dôležitý počas inštalácie. Vyššia pevnosť v ťahu znamená, že meď pokrytá tyč sa menej pravdepodobne ohne alebo zdeformuje, keď je zarazená do tvrdej alebo skalnatej pôdy.
VICTORY pozinkovaná uzemňovacia tyč VICTORY uzemňovacia tyč pokrytá meďou
Odolnosť proti korózii: Čísla rozprávajú príbeh
Uskutočnili sa tri veľké dlhodobé{0}}štúdie korózie zemných tyčí, ktoré zahŕňajú takmer storočie terénnych údajov.
Národný úrad pre normy zakopal vzorky pozinkovanej ocele pod zem na desať rokov. Zinkové povlaky s hrúbkou 0,0035 palca alebo menej boli úplne zničené a jamkovanie spodnej ocele už začalo. V tej istej štúdii vzorky ocele potiahnutej meďou pochované trinásť rokov vykazovali oveľa plytší prienik do materiálu.
Národný projekt výskumu elektrického uzemnenia (NEGRP), ktorý prebiehal v rokoch 1992 až 2002 pod dohľadom NFPA, priniesol najcitovanejšie čísla. Konečné údaje uvádzajú priemernú životnosť pozinkovanej-zemnej tyče na približne 15 rokov. Medené prúty sa objavili vo veku 40 rokov a viac.
Štúdia námorného stavebného inžinierstva zo 60. rokov 20. storočia dospela k podobným záverom a tyče z pozinkovanej a mäkkej ocele nakoniec americké námorníctvo zakázalo používať na základe výkonu v teréne.
| Faktor | Pozinkovaná zemná tyč | Medená uzemňovacia tyč |
|---|---|---|
| Materiál jadra | Oceľ valcovaná za tepla-, ~58 000 psi | Oceľ ťahaná za studena, 90,000+ psi |
| Náter | Zinok, ~3,9 mil | Meď, ~ 10 mil |
| Poťahovací mechanizmus | obetná anóda (najprv koroduje zinok) | Stabilná bariéra (meď odoláva korózii) |
| Odhadovaná životnosť | ~15 rokov | 40+ rokov |
| Počiatočné náklady | Nižšia | Vyššie |
| Najlepšie prostredie | Suché pôdy s nízkou{0}}koróziou; dočasné použitie | Vlhké, kyslé alebo chemicky aktívne pôdy |
| Certifikácia UL 467 | Dostupné | Dostupné |
Prípad pre galvanizované: Keď to má zmysel
Pozinkované tyče nie sú zlý produkt. Ide o dobre-osvedčený produkt, ktorý sa používa za správnych okolností.
Pri dočasných inštaláciách, krátkodobých{0}}stavebných projektoch alebo na miestach v suchých pôdach s nízkou vlhkosťou- s neutrálnym pH môže galvanizovaná uzemňovacia tyč spoľahlivo fungovať počas svojej očakávanej životnosti bez akýchkoľvek problémov. Vďaka nižším počiatočným nákladom je tiež praktický pre veľké-projekty, kde sú potrebné stovky prútov a pôdne podmienky si nevyžadujú prvotriedne materiály.
Je tu ďalší dôležitý faktor, ktorý stojí za pochopenie: ak vaša inštalácia už zahŕňa významné pozinkované oceľové komponenty pod zemou, ako sú kotviace tyče alebo konštrukčné oceľové podpery, použitie pozinkovanej uzemňovacej tyče môže byť v skutočnosti inteligentnejšou voľbou. Umiestnením tyče potiahnutej meďou do tesnej blízkosti pozinkovanej ocele sa vytvorí galvanický článok. Dva rozdielne kovy, meď a zinok, reagujú v prítomnosti pôdnej vlhkosti a zinok koroduje zrýchlenou rýchlosťou. Toto je obzvlášť dôležité pre kotevné vežové inštalácie, rozvodné stožiare s pozinkovaným hardvérom a konštrukcie rozvodní, kde sú bežné podzemné oceľové komponenty. Zodpovedajúce materiály toto riziko úplne eliminujú.
Bežná mylná predstava o tyčiach pokrytých meďou
Mnoho kupujúcich predpokladá, že medené tyče sú preferované predovšetkým preto, že meď vedie elektrinu lepšie ako zinok. To je rozumný predpoklad, ale nie úplne správny.
Skutočnou výhodou medeného plášťa je ochrana proti korózii, nie vodivosť. Výskum spoločnosti nVent ERICO, jedného z popredných výrobcov v odvetví uzemnenia, jasne uvádza tento bod vo svojej publikovanej technickej literatúre. Meď sa vedie dobre, ale oceľové jadro je to, čo v skutočnosti prenáša väčšinu poruchového prúdu. Medená vrstva je tu na to, aby zabránila korózii oceľového jadra pod zemou po celé desaťročia.
Existuje tiež nuansa v tom, ako sa vyrábajú medené prúty. Pojem "medený plát" sa typicky týka tyče, kde je meď mechanicky spojená alebo privarená okolo oceľového jadra. "Spojené s meďou" sa týka procesu elektrolytického pokovovania, ktorý vytvára rovnomernejší a priľnavejší povlak. Počas inštalácie môže zarážanie tyče do tvrdej zeme poškriabať alebo rozdrviť medený plášť, najmä na plátovaných tyčiach. Tieto povrchové zlomy vystavujú oceľ pod pôdou, čo môže urýchliť lokálnu koróziu. Ak zarážate tyče do náročnej pôdy, oplatí sa špecifikovať tyč s medenou väzbou s rovnomernejším povlakom.
Typ pôdy a prostredie: Rozhodujúci faktor
Najdôležitejšou premennou v tomto rozhodnutí je to, do čoho prút ide.
Kyslé pôdy, pôdy s vysokým obsahom vlhkosti, pobrežné prostredie s infiltráciou soli a priemyselné lokality s chemickou kontamináciou, to všetko urýchľuje rozklad zinku. Za týchto podmienok dosiahne pozinkovaná zemná tyč koniec svojej životnosti oveľa skôr ako 15-ročný priemer, niekedy len v priebehu niekoľkých rokov. Medené alebo medené prúty držia v týchto prostrediach výrazne lepšie, pretože meď vytvára prirodzenú patinu, ktorá odoláva ďalšiemu chemickému napadnutiu.
V suchých vnútrozemských pôdach s neutrálnym alebo takmer -neutrálnym pH sa galvanizované tyče približujú k svojej menovitej životnosti a predstavujú primeranú hodnotu.
V extrémnych prostrediach, najmä v morských alebo pobrežných oblastiach s vysokým vystavením soli, stoja za zváženie tyče z nehrdzavejúcej ocele ako tretia možnosť, hoci sú za prémiovú cenu.
Súlad a certifikácia
Pozinkované aj medené uzemňovacie tyče môžu byť vyrobené tak, aby spĺňali UL 467, štandard pre uzemňovacie a spojovacie zariadenia publikovaný Underwriters Laboratories. Certifikácia UL 467 je dôležitá pre komerčné a priemyselné projekty, súlad s poistením a požiadavky na prepojenie siete. Pri získavaní prútov pre projekty úžitkového-rozsahu alebo práce v oblasti infraštruktúry sa špecifikáciou produktov uvedených v UL 467 vyhnete komplikáciám počas kontroly.
NEC podľa § 250.52(A)(5) vyžaduje, aby uzemňovacie tyče mali priemer aspoň 5/8 palca a dĺžku 8 stôp, pokiaľ uvedená tyč nemá priemer 1/2 palca, a špecifikuje, že musia byť uvedené v zozname. Vždy si overte, že každá kupovaná tyč má správnu certifikačnú dokumentáciu, nielen tvrdenia výrobcu.
Praktická príručka rozhodovania
Ak sa pri pripravovanom projekte rozhodujete medzi týmito dvoma typmi, tieto otázky to rýchlo zúžia.
Ako dlho musí táto inštalácia trvať? Ak je odpoveď 20 rokov alebo viac bez prístupu k údržbe, medený povlak je jasnou voľbou. Ak ide o dočasnú inštaláciu alebo inštaláciu s plánovaným cyklom údržby, môže tento účel slúžiť pozinkované.
Ako vyzerá pôda? Vlhké, kyslé alebo pobrežné pôdy uprednostňujú medený povlak. Suché, neutrálne pôdy sú miesta, kde galvanizovaný funguje najlepšie.
Existujú pod zemou v bezprostrednom okolí komponenty z pozinkovanej ocele? Ak áno, pozinkované tyče sa vyhýbajú zavedeniu galvanického páru.
Aká je štruktúra rozpočtu? Medený povlak stojí viac na tyč, ale menej výmen počas životnosti inštalácie zvyčajne zvráti tento výpočet pri dlhotrvajúcich{0} projektoch.
Poznámka k získavaniu zdrojov
Uzemňovací hardvér je jednou z tých kategórií produktov, kde certifikácia a vysledovateľnosť materiálu majú veľký význam. Zemné tyče sú zakopané a po inštalácii neviditeľné. Tyč, ktorá nespĺňa špecifikácie odolnosti proti korózii, nebude vykazovať žiadne známky problémov, kým nedôjde k poruche, kedy uzemňovací systém už nemusí fungovať tak, ako bol navrhnutý.
Victory Electric Power Equipment Co., Ltd., s viac ako 25-ročnými výrobnými skúsenosťami v oblasti hardvéru a elektrických armatúr elektrického vedenia, dodáva pozinkované uzemňovacie tyče, ktoré spĺňajú medzinárodné štandardy kvality pre energetické a distribučné projekty vo viac ako 50 krajinách. Ak váš projekt vyžaduje sledovateľné, certifikované uzemňovacie produkty, inžiniersky tím Victory Electric vám môže poradiť s požiadavkami na špecifikáciu a poskytnúť dokumentáciu, ktorú váš projekt potrebuje. Ak chcete prediskutovať špecifikácie produktu, certifikácie a možnosti prispôsobenia pre vašu ďalšiu prácu, kontaktujte priamo Victory Electric.